JPH10147838A - 耐衝撃性に優れた高強度鋼板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレス成形性を損なうことなく、優れた耐衝
撃性を有する高強度鋼板及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 質量％でＣ：０．０５〜０．２０％、Ｓ
ｉ：２．０％以下、Ｍｎ：０．３〜３．０％、Ｐ：０．
１％以下、Ａｌ：０．１％以下を含み、残部Ｆｅおよび
不可避的不純物からなり、マルテンサイト相と残部が実
質的にフェライト相からなる２相組織鋼板であり、マル
テンサイト相の体積率が５〜３０％で、マルテンサイト
相の硬さＨｖ(M) とフェライト相の硬さＨｖ(F) の比Ｈ
ｖ(M) ／Ｈｖ(F) が３．０〜４．５である。フェライト
相中の固溶Ｃ量を１０〜３０ppm にすることにより耐衝
撃性を著しく向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、例えば自動車部品
用鋼板のように、プレス加工時には優れた成形性が要求
され、自動車走行時の衝突に代表されるような衝撃に対
して優れた防護作用すなわち耐衝撃性が要求される部材
に好適な高強度鋼板およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車体の軽量化は主に鋼板の高強度
化による板厚の低減により実現されてきた。従来の自動
車用鋼板の高強度化方法としては、例えば、特開昭５７
−４１８４９号公報には低ＣでＮｂ、Ｔｉ等の炭化物形
成元素に加えて、Ｐ、Ｓｉ等の固溶強化元素の添加によ
る方法が開示されている。また、特開昭６０−５２５２
８号公報には高温焼鈍・急冷にてマルテンサイト相を析
出させて延性に優れた高強度鋼板を得る方法が開示され
ている。

【０００３】これらの技術はプレス成形性は考慮されて
いるが、フロントサイドメンバーのような部品に要求さ
れる耐衝撃特性については、衝突の際には高歪み速度の
変形が問題になるにもかかわらず、低歪み速度での静的
引張強度を基に考慮されていたに過ぎない。すなわち、
従来、鋼板の強度は低歪み速度での静的引張強度に基づ
いて決定されており、衝突事故のような衝撃状態の場
合、すなわち高歪み速度で変形が進行する場合に鋼板が
塑性変形することによって吸収する吸収エネルギーにつ
いてはあまり考慮されておらず、高速変形時の鋼板の吸
収エネルギーに対する静的強度の寄与率については一定
のものとしていた。

【０００４】しかし、本発明らの検討によると、高速変
形時の鋼板の吸収エネルギーに対する静的強度の寄与率
は必ずしも一定ではなく、静的強度の向上がそのまま高
速変形時の鋼板の吸収エネルギーの向上につながらない
ことがわかった。図１は発明者らが、種々の鋼板に対し
て、静的引張時（歪み速度＝０．０１ｓ^-1）の吸収エネ
ルギーに対する動的引張時（歪み速度＝８００ｓ^{- 1} ）
の吸収エネルギーの比（静動比）を静的強度で整理した
ものであり、静的強度が増加するほど、吸収エネルギー
静動比は低下することが認められる。この吸収エネルギ
ーは、図２に示すように、引張試験により得られた応力
−歪み曲線に基づき、歪み量＝５％までの単位体積当た
りの吸収エネルギーとして算出したものである。

【０００５】なお、本発明者らの研究では、鋼板の耐衝
撃性を評価する場合、実際に行われた部材衝撃圧壊テス
トで得られた圧壊吸収エネルギーは、鋼板の高速引張試
験により得られた応力−歪み曲線に基づく、降伏応力付
近での加工硬化特性との相関が非常に高いことが知見さ
れており、この特性を代表する値として、引張り時の歪
み量が５％程度までの単位体積当たりの吸収エネルギー
を用いている。

【０００６】したがって、板厚低減による軽量化を図る
場合、単に静的強度で評価した場合には、衝撃的な変形
では、期待されるほどの耐衝撃特性の向上効果が得られ
ておらず、耐衝撃特性が不足する。

【０００７】耐衝撃特性は、低歪み速度変形および高歪
み速度変形のどちらの場合でも、変形時の吸収エネルギ
ーにより評価されるべきであり、吸収エネルギーが高い
ことが望ましい。この場合、低歪み速度での吸収エネル
ギーを向上させるためには、鋼材を静的強度について高
強度化することになり、加工性の観点から、高強度化に
は限界がある。したがって、プレス加工性と耐衝撃性の
向上を図るには、同一の引張強度（静的強度）におい
て、高歪み速度変形での吸収エネルギーが高いこと、す
なわち、低歪み速度変形時の吸収エネルギー（静的吸収
エネルギー）に対する高歪み速度変形時の吸収エネルギ
ー（動的吸収エネルギー）の割合（静動比）を高くする
ことが重要である。

【０００８】本発明はかかる問題に鑑みなされたもの
で、プレス成形性を損なうことなく、優れた耐衝撃性を
有する高強度鋼板及びその好適な製造方法を提供するも
のである。

【０００９】なお、耐衝撃特性に優れる鋼板として、例
えば、特開昭５２−８６９１９号公報には、鋳造過程で
溶鋼の注入操作を調整するとともに、鋳型内の溶鋼中に
合金元素を添加し、特定の成分組成をもつ内外２層を有
する高強度鋼板が開示されているが、この鋼板の特徴は
溶接部の酸化物組成を制御し、溶接部に生じた溶融金属
の流動性を改善することで、ナゲット接着力の向上を図
り、衝撃時の吸収エネルギーを改善するものであり、鋼
板自体の耐衝撃特性の向上を図るものではなく、また鋳
造工程での２層化は生産性を低下させ、経済的に不利で
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の高強度鋼板は、
後述の鋼成分を有し、マルテンサイト相と残部が実質的
にフェライト相からなる２相組織鋼板であり、マルテン
サイト相の体積率が５〜３０％で、マルテンサイト相の
硬さＨｖ(M) とフェライト相の硬さＨｖ(F) の比Ｈｖ
(M) ／Ｈｖ(F) が３．０〜４．５とされたものである。
ここに、「実質的にフェライト相からなる」とは、フェ
ライト相のみ、あるいはフェライト相中に必要により添
加されたＴｉ、Ｎｂ等の炭化物生成元素の析出炭化物を
含むことを意味する。

【００１１】本発明鋼板の２相組織、硬さ比に基づく耐
衝撃特性の向上理由については、必ずしも明確ではない
が、マルテンサイト体積率を適正な範囲に制御した上
で、マルテンサイト相とフェライト相の硬さの比を大き
くすることにより、静的変形時には、大部分を占める軟
質なフェライト相およびマルテンサイト周辺の可動転位
の存在により降伏応力が低くなり、プレス加工性が確保
される。一方、動的変形時には、フェライト相とマルテ
ンサイト相の界面が転位運動の障害となり、セル状転位
構造の形成を遅延させるため、降伏応力が大きく上昇
し、静的吸収エネルギーに対する動的吸収エネルギーの
向上効果が大きくなるものと考えられるが、特にフェラ
イト相とマルテンサイト相の硬さの比を大きくすること
で、界面での転位運動の障害効果が大きくなり、Ｈｖ
(M) ／Ｈｖ(F) が３．０以上で降伏応力の顕著な上昇が
得られるようになる。

【００１２】マルテンサイト相の体積率の限定理由は、
マルテンサイト量が５％未満では動的吸収エネルギーが
低くなり、耐衝撃特性が低下する。一方、３０％を超え
ると、静的吸収エネルギーだけが高くなり、耐衝撃特性
を低下させるとともに硬質化が過ぎてプレス成形性を劣
化させる。従って、マルテンサイト量の下限を５％、上
限を３０％とする。なお、マルテンサイト量の調整はＣ
含有量の調整や熱延または焼鈍時の急冷開始温度の調整
等によって行うことがてきる。

【００１３】また、マルテンサイト相の硬さＨｖ(M) と
フェライト相の硬さＨｖ(F) の比Ｈｖ(M) ／Ｈｖ(F) の
限定理由は、Ｈｖ(M) ／Ｈｖ(F) は耐衝撃特性の向上に
寄与するものであり、３．０未満では十分な吸収エネル
ギーの静動比の向上が得られない。また、硬さ比の増加
にともない伸びフランジ性が低下し、４．５を超えると
十分な伸びフランシ性が得られず、プレス成形性が劣化
する。従って、Ｈｖ(M) ／Ｈｖ(F) の下限を３．０、上
限を４．５とする。好ましくは３．２〜４．０とするの
がよい。

【００１４】ところで、自動車部材ではプレス成形後に
焼付塗装が施される場合が多い。このような歪み時効処
理が付与される場合、フェライト相中に固溶Ｃが残存し
ていると、焼付硬化性（ＢＨ性）すなわち時効処理後に
降伏応力が増加することが知れている。

【００１５】本発明者らの研究により、本発明鋼板の場
合、所要の固溶Ｃ量をフェライト中に残存させることに
より、焼付硬化による降伏応力の上昇が低速変形に比較
して高速変形て著しいことがわかった。請求項４に記載
されたは発明は、かかる知見を基づきなされたものであ
り、２相組織におけるマルテンサイト量およびマルテン
サイト相とフェライト相との硬さ比を規定するほか、さ
らにフェライト相中の固溶Ｃ量を１０〜３０ppm に制御
することにより、マルテンサイト相の近傍の可動転位の
導入により降伏点伸びを発生させることなく、自動車部
材のようにプレス成形後に焼付塗装される際の時効処理
により、さらに吸収エネルギーの向上、耐衝撃特性の向
上を図ることがてきる。固溶Ｃ量が１０ppm 未満ては吸
収エネルギーの向上効果は小さく、３０ppm を超えると
降伏点伸びが発生し、プレス成形性が低下する。

【００１６】本発明鋼板は、所定量のマルテンサイト相
と残部実質的にフェライト相からなる２相組織とし、２
相の硬さ比、あるいは更にフェライト中の固溶Ｃ量を前
記所定の値に調整されるいが、化学成分（質量％）を下
記の範囲に限定することにより、プレス成形性等の各種
特性を低下させることなく、耐衝撃特性を効果的に向上
させることができる。

【００１７】Ｃ ：０．０５〜０．２０％、Ｓｉ：２．
０％以下、Ｍｎ：０．３〜３．０％、Ｐ ：０．１％以
下、Ａｌ：０．１％以下、を含み、残部Ｆｅおよび不可
避的不純物からなる。

【００１８】あるいは前記基本成分のほか更に〔Ｍｏ：
１．０％以下、Ｃｒ：２．５％以下、Ｂ：０．００２％
以下〕のいずれか１種以上、及び／又は〔Ｔｉ，Ｎｂ，
Ｚｒ，Ｖ：合計で０．４％以下、Ｃｕ：２．５％以下、
Ｎｉ：１．５％以下、、Ｃａ：０．０２％以下〕のいず
れか１種以上を含むことができる。

【００１９】以下、成分限定理由について説明する。 Ｃ：０．０５〜０．２０％ Ｃは含有量が少ないほど加工性が向上するが、０．０５
％未満ではマルテンサイト相の体積率が少なくなり、十
分な強度の確保が困難になるばかりか、高い衝撃吸収エ
ネルギーの向上効果が得られないようになる。一方、
０．２０％を超えて添加すると、スポット溶接性、プレ
ス成形性、特に伸びフランシ性が低下する。したがっ
て、添加量の下限を０．０５％、上限を０．２０％とす
る。

【００２０】Ｓｉ：２．０％以下 Ｓｉはフェライトを固溶強化し、鋼板の高強度化に有効
てあるとともに鋼板の延性も改善する。したがって、鋼
板の要求される強度に応して添加すればよいが、２．０
％を超えて添加すると表面疵が生じやすくなるので、そ
の上限を２．０％とする。

【００２１】Ｍｎ：０．３〜３．０％ Ｍｎは鋼板を強化するとともに焼入れ性を向上させるた
めに添加される。しかし、０．３％未満ではその効果が
過少であり、一方３．０％を超えて添加すると、プレス
成形性を劣化させるとともにスポット溶接性をも低下さ
せる。したがって、その上限を３．０％とする。

【００２２】Ｐ ：０．１％以下 Ｐは固溶強化により鋼板の強度を高めるので、鋼板の要
求される強度に応じて添加すればよい。しかし、０．１
％を超えて添加すると、結晶粒界強度の低下により２次
加工脆化が著しくなるばかりか、耐衝撃特性の低下を招
く。したがって、その上限を０．１％とする。

【００２３】Ａｌ：０．１％以下、 Ａｌは脱酸元素として添加されるが、多量に添加する
と、Ｃ系介在物か増加して表面疵の原因になるとともに
加工性を低下させるので、その上限を０．１％とする。

【００２４】不可避的な不純物としてのＳ、Ｎは、多量
に添加すると材料特性を劣化させる。すなわち、Ｓは多
量に添加すると、伸びフランジ性が低下するので、好ま
しい範囲として、その上限を０．０１％とするのがよ
い。また、Ｎは多量に添加すると常温時効性を低下さ
せ、降伏点伸びを発生させるので、好ましい範囲とし
て、その上限を０．０１％とするのがよい。

【００２５】以上の基本成分のほか、焼入性を向上させ
るために、Ｍｏ：１．０％以下、Ｃｒ：２．５％以下、
Ｂ：０．００２％以下の内から１種以上添加することが
できる。

【００２６】Ｍｏ：１．０％以下 Ｍｏは焼入性を向上させるとともに析出強化や組織強化
により鋼板の高強度化に有効である。しかし、１．０％
を超えて添加しても効果が飽和するばかりか、延性を低
下させるので、その上限を１．０％とする。好ましく
は、０．０５％以上の添加がよい。

【００２７】Ｃｒ：２．５％以下 Ｃｒは焼入性を向上させるとともに固溶強化により鋼板
の高強度化に有効てある。しかし、多量に添加すると、
効果が飽和するばかりか延性を低下させるので、その上
限を２．５％とする。好ましくは、０．０５％以上の添
加がよい。

【００２８】Ｂ：０．００２％以下 Ｂは焼入性を向上させるとともに鋼板の強度上昇や粒界
強化による２次加工脆化の防止に有効てあるが、多量に
添加すると、延性を低下させるので、その上限を０．０
０２％とする。好ましくは、０．０００３％以上の添加
がよい。

【００２９】また、更に本発明の効果を阻害することな
く、下記の元素を１種以上添加することができる。

【００３０】Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｖ：合計で０．４％以
下 Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｖは析出強化により鋼板の高強度化
に有効てある。しかし、過多に添加すると、効果が飽和
するばかりか、延性を低下させるので、その上限を合計
で０．４％とする。

【００３１】Ｃｕ：２．５％以下、Ｎｉ：１．５％以下 Ｃｕ、Ｎｉは固溶強化・析出強化により鋼板の高強度化
に有効てあり、耐食性の向上にも寄与する。しかし、多
量に添加すると延性を低下させるので、その上限をＣｕ
添加量では２．５％とし、Ｎｉは１．５％とする。な
お、Ｃｕの単独添加では添加量によっては鋼板に表面疵
を発生させるおそれがあるが、Ｎｉを複合添加すること
により改善される。

【００３２】Ｃａ：０．０２％以下 Ｃａは鋼の介在物形態を改善する作用を有し、鋼板の加
工性や靱性の改善に有効てある。しかし、多量に添加す
ると、介在物量が増加して、逆に鋼板の冷間加工性や靱
性を低下させるので、その上限を０．０２％とする。

【００３３】次に、本発明の製造方法について説明す
る。本発明の製造方法は、前記成分を有する鋼を熱間圧
延した後、冷間圧延を行い、その後７６０〜９２０℃の
均熱温度で焼鈍した後、均熱温度から７００〜６００℃
まで１５℃／ｓ以下で冷却し、引き続き常温まで１００
℃／ｓ以上で冷却した後、再加熱して１５０〜２５０℃
で保持した後、冷却することを特徴とする。再加熱保持
後の冷却においては、１００℃以下まで５℃／ｓ以上で
冷却することにより、所定量の固溶Ｃを確保することが
できる。

【００３４】本発明においては、熱間圧延、冷間圧延は
常法に従って行えばよいが、熱延仕上温度をＡr₃点以上
とし、巻取温度を６００℃以下とすることが好ましい。
また、冷間圧延の圧下率は、冷延後の焼鈍により再結晶
させるため３０％以上とするのがよい。この場合の焼鈍
は、特に限定されないが、生産性および品質安定性の観
点から連続焼鈍が好ましい。

【００３５】焼鈍時の均熱温度は７６０〜９２０℃とす
る。７６０℃未満では十分な量のマルテンサイト相が得
られないようになり、一方９２０℃を超えると結晶粒の
粗大化が発生し、プレス成形性を劣化させるようにな
る。

【００３６】焼鈍後、均熱温度から７００〜６００℃の
範囲まで１５℃／ｓ以下で冷却する。７００℃より高い
と、フェライト相からオーステナイト相へのＣの拡散が
不十分となり、硬質なマルテンサイト相が得られず、フ
ェライト中の固溶Ｃも過多になる。一方、６００℃より
低いと、炭化物の析出が促進され、マルテンサイト相が
減少する。また、その時の冷却速度が１５℃／ｓを超え
ると、上記と同様に、フェライト相からオーステナイ相
へのＣの拡散が不十分となり、マルテンサイト量が減少
する。

【００３７】均熱温度からの徐冷後、引き続き、常温ま
で１００℃／ｓ以上で急冷するのは、ベイナイトの生成
によるマルテンサイト量の減少を防止するためである。
一旦常温まで冷却後、再加熱して１５０〜２５０℃で保
持するのは、マルテンサイトを焼戻して延性を改善する
ためであり、再加熱温度が１５０℃よりも低いと延性が
改善されず、強度−延性バランスが低下する。一方、２
５０℃よりも高いとマルテンサイト相の軟化が大きく、
所望の硬さが得られないようになり、高速変形時の吸収
エネルギーが低下する結果となる。なお、保持時間は特
に制限されないが、通常５秒以上、生産性の点から１８
０ｓ以下が好ましい。

【００３８】再加熱保持後の冷却速度は、１００℃以下
まで５℃／ｓ以上で冷却することにより、適正な固溶Ｃ
（１０〜３０ppm ）を確保することができる。冷却速度
が５℃／ｓ以上でも冷却下限温度が１００℃を越える場
合、あるいは５℃／ｓ未満の冷却速度では固溶Ｃが減少
して、適正な量の固溶Ｃ量を確保できない。

【００３９】本発明鋼板は熱延鋼板のみならず、冷延鋼
板においてもその効果を発揮し、さらには溶融亜鉛めっ
き等の各種のめっき鋼板の原板としても好適である。ま
た、本発明の製造方法は、冷延鋼板の製造方法に関する
ものであるが、溶融亜鉛めっき等の各種のめっき鋼板の
原板の製造方法としても使用できることは勿論である。

【００４０】なお、特開平７−９０４８２号公報、特開
平７−１８８８３３号公報には、耐衝撃性に優れた薄鋼
板が記載されており、組織がマルテンサイト相とフェラ
イト相との２相組織である点については本発明と軌を一
にするものの、前者はＮｂ、Ｔｉを必須成分とし、しか
も（２Ｎｂ＋Ｔｉ）／Ｃを０．１〜０．５に制御するこ
とにより静動比の向上を図っており、また後者はフェラ
イト相中の固溶Ｃ量を可及的に減少させることにより静
動比の向上を図るものであり、マルテンサイト相の硬さ
とフェライト相の硬さの比を３〜４．５にすることによ
り吸収エネルギーの静動比の向上を図る本発明鋼板と
は、技術的思想が全く別異である。

【００４１】

【実施例】

〔実施例Ａ〕表１および表２に示す成分の鋼片を用い
て、常法に従って熱間圧延および冷間圧延後、焼鈍を行
い、マルテンサイト相と実質的にフェライト相の２相組
織からなる、板厚１．２mmの鋼板を得た。焼鈍は、７５
０〜９００℃で均熱後、７００〜６００℃まで１０℃／
ｓで冷却し、さらに徐冷後室温まで冷却速度２００℃／
sec 以上で水冷し、水冷後２００〜６００℃の焼戻し処
理を行った。また、焼付硬化性を調べるため、一部の鋼
板については焼鈍後にＢＨ処理（２％予歪み付与後、１
７０℃×２０分の時効処理）を施した。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】得られた鋼板について、マルテンサイト相
の体積率％、マルテンサイト相の硬さＨｖ(M) 及びフェ
ライト相の硬さＨｖ(F) を測定し、硬さ比Ｈｖ(M) ／Ｈ
ｖ(F) を算出した。マルテンサイト相の体積率は圧延方
向に直角な板厚方向断面において、表面から板厚の１／
４の位置での組織のＳＥＭ写真から測定した。また、各
相の硬さはビッカース硬度計により、荷重＝５ｇｆにて
測定した。

【００４５】また、これらの鋼板からＪＩＳ７号試験片
を採取し、歪み速度＝０．０１ｓ^-1（静的試験）および
８００ｓ^-1（動的試験）で引張試験を行い、静的引張強
度および各試験により得られた応力−歪み曲線に基づ
き、歪み量＝５％の単位体積当たりの静的および動的吸
収エネルギーを求め、吸収エネルギーの静動比を算出
し、この値により耐衝撃特性を評価した。

【００４６】さらに、鋼種Ａの鋼板については、プレス
加工性を調べるために、穴拡げ特性を調べた。穴拡げ特
性は、直径１０mmの打抜き穴に頂角６０°の円錐ポンチ
を装入して押し拡げ、穴縁にクラックが発生した穴（限
界穴）における直径Ｄを求め、下記式により算出された
λ値により評価した。 λ値（％）＝｛（Ｄ−１０）／１０｝×１００ また、焼付硬化性の調査対象とした鋼種Ｆの鋼板につい
ては、フェライト中の固溶Ｃ量を内部摩擦試験から求
め、降伏点伸びを静的引張試験から求めた。これらの試
験結果を表３および表４に併せて示す。

【００４７】

【表３】

【００４８】

【表４】

【００４９】表３における試料No. Ｃ１〜Ｃ５をみる
と、Ｃ１はマルテンサイト体積率が過少であるため耐衝
撃特性を示す吸収エネルギーの静動比が従来レベル（図
１参照）程度となっている。一方、本発明範囲の５〜３
０％を満足する発明例のNo. Ｃ２〜Ｃ５では吸収エネル
ギーの静動比が向上しており、優れた耐衝撃特性が得ら
れることがわかる。

【００５０】プレス成形性としては、伸びフランジ性が
７０％以上は欲しいところであるが、試料No. Ａ１〜Ａ
５をみると、硬さ比を本発明範囲内に制御したNo. Ａ２
〜Ａ４では、耐衝撃特性およびプレス成形性がともに良
好な結果が得られていることがわかる。

【００５１】試料No. Ｄ１〜Ｄ４からＭｎ添加量の影響
をみると、No. Ｄ１はＭｎ量が低いためにマルテンサイ
ト相の体積率が低くなり、耐衝撃特性もよくないことが
わかる。

【００５２】また、試料No. Ｅ１〜Ｅ４からＰ添加量の
影響をみると、No. Ｅ４はＰ量が過多であるために、動
的吸収エネルギーが低くなり、耐衝撃特性が劣る。

【００５３】また、試料No. Ｆ１〜Ｆ５からフェライト
中の固溶Ｃ量の影響をみると、固溶Ｃ量によっては耐衝
撃特性の著しい低下は認められないものの、No. Ｆ１は
固溶Ｃ量が過少であるため、ＢＨ処理前後で耐衝撃特性
の向上効果が少ない。また、No. Ｆ５は固溶Ｃ量が過多
のため、降伏点伸びが大きくなっており、プレス成形性
が低下する。固溶Ｃ量を１０〜３０ppm に制御したNo.
Ｆ２〜Ｆ４では、降伏点伸びをほとんど発生させること
なく、吸収エネルギー静動比を著しく増加させ、耐衝撃
特性が大きく向上している。

【００５４】また、試料No. Ｈ１〜Ｈ３、Ｉ１〜Ｉ２、
Ｊ、Ｋ１〜Ｋ２、Ｌ１〜Ｌ２、Ｍ１〜Ｍ２、Ｎ１〜Ｎ
２、Ｐ１〜Ｐ２、Ｑ１〜Ｑ５から、補助的元素を請求項
４の範囲で添加しても耐衝撃特性の向上を阻害しないこ
とかわかる。

【００５５】〔実施例Ｂ〕表５に示す成分の鋼片を１２
００〜１２５０℃に加熱した後、仕上温度を８５０〜９
００℃として、板厚４．０mmで熱間圧延を終了し、５５
０〜６００℃にて巻取後、板厚１．２mmに冷間圧延した
後、焼鈍を行った。

【００５６】

【表５】

【００５７】焼鈍条件は表６および表７に示すとおりで
あり、７４０〜９５０℃（均熱温度：ＳＴ）で９０ｓ均
熱後、８００〜６００℃（急冷開始温度：ＴＱ）まで４
０℃／ｓ以下（均熱温度から急冷開始温度までの冷却速
度：ＣＲ１）で冷却して室温まで水冷した後、一部を除
いて、４００℃以下（再加熱温度：ＱＴ）に再加熱し、
６０〜３００ｓ保持し、２〜１０℃／ｓ（再加熱温度か
らの冷却速度：ＣＲ２）で１００℃以下まで冷却した。
また、得られた焼鈍板にＢＨ処理（２％予歪み付与後、
１７０℃×２０分の時効処理）を施した。

【００５８】焼鈍後の鋼板から、〔実施例Ａ〕と同様に
して、マルテンサイト相の体積率％（ＶM ）、マルテン
サイト相とフェライト相との硬さ比（Ｈｖ（Ｍ）／Ｈｖ
（Ｆ））、固溶Ｃ量、静的引張試験における機械的特
性、静的吸収エネルギー（Ｅs）および動的吸収エネル
ギー（Ｅd ）並びにその静動比を求め、さらにＢＨ処理
後の鋼板からＢＨ処理後の動的吸収エネルギー並びにそ
の静動比を求めた。これらの結果を表６、表７に併せて
示す。

【００５９】

【表６】

【００６０】

【表７】

【００６１】表６より、実施例にかかる試料は良好なプ
レス加工性、耐衝撃特性が得られている。もっとも、試
料No. Ｅ３は、ＢＨ処理前には十分な耐衝撃性が得られ
ているが、再加熱温度からの冷却速度が遅いため、固溶
Ｃ量が不足し、ＢＨ処理後の耐衝撃性の向上作用がやや
不足している。

【００６２】これに対して、試料No. Ａ１、Ａ３、Ａ
４、Ｃ２およびＣ４は再加熱温度が適正でないため、プ
レス加工性または吸収エネルギー向上が低下している。
また、No. Ｂ１は急冷開始温度が低く、マルテンサイト
体積率が増大しているため、プレス加工性が低下してい
る。

【００６３】また、No. Ｇ２、Ｇ３は焼鈍均熱温度から
の冷却速度は速いために、所望のマルテンサイト体積率
が得られず、耐衝撃性が低下し、一方No. Ｇ４は均熱温
度が高いために、結晶粒が粗大化して、プレス加工性が
低下している。

【００６４】また、試料No. Ｄ、Ｆは鋼成分が本発明範
囲を外れるために、マルテンサイト体積率が低くなり、
耐衝撃性が低下している。また、No. ＭはＰ量が高すぎ
るために、動的吸収エネルギーが低くなり、耐衝撃性が
低下している。一方、試料No. Ｎ〜Ｙから、Ｍｏ、Ｃ
ｒ、Ｔｉ、Ｎｂ等の補助的元素の所定量を添加しても、
耐衝撃特性の向上を阻害しないことがわかる。

【００６５】なお、本発明鋼板の製造においては、実施
例Ａ、実施例Ｂの製造条件に限定されるものでないこと
は勿論である。また、本発明鋼板は自動車部品の素材鋼
板として好適であり、衝突安全性を低下させることな
く、軽量化を図ることができるが、かかる用途に限定さ
れないことは勿論であり、耐衝撃特性が要求される各種
部材用鋼板として好適である。

【００６６】

【発明の効果】本発明の高強度鋼板によれば、鋼板組織
を特定量のマルテンサイト相と残部実質的にフェライト
相の２相組織とし、２相の硬さ比を所定値に規定したの
で、プレス成形性を損なうことなく、優れた耐衝撃特性
を得ることがてきる。また、フェライト相中の固溶Ｃ量
を１０〜３０ppm とすることにより、降伏点伸びをほと
んど生じさせるとなく、耐衝撃特性を著しく向上させる
ことができる。また、本発明の製造方法は、本発明の耐
衝撃特性に優れた高強度鋼板の工業的生産方法として優
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】静的引張吸収エネルギー（歪み速度０．０１ｓ
^-1下）に対する動的引張吸収エネルギー（歪み速度８０
０ｓ^-1下）の比（静動比）と静的引張強度との関係を示
すグラフである。

【図２】応力−歪み曲線と歪み量＝５％までの単位体積
当たりの吸収エネルギーとの関係を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 享昭 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 質量％で、 Ｃ ：０．０５〜０．２０％ Ｓｉ：２．０％以下 Ｍｎ：０．３〜３．０％ Ｐ ：０．１％以下 Ａｌ：０．１％以下 を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、体
   積率で５〜３０％のマルテンサイト相と残部実質的にフ
   ェライト相からなる２相組織を有し、マルテンサイト相
   の硬さとフェライト相の硬さの比が３．０〜４．５であ
   ることを特徴とする耐衝撃性に優れた高強度鋼板。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した成分のほか、さら
   に、Ｍｏ：１．０％以下、Ｃｒ：２．５％以下、Ｂ：
   ０．００２％以下のいずれか１種以上を含む請求項１に
   記載した耐衝撃性に優れた高強度鋼板。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載した成分のほか、
   さらに、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｖ：合計で０．４％以下、
   Ｃｕ：２．５％以下、Ｎｉ：１．５％以下、Ｃａ：０．
   ０２％以下のいずれか１種以上を含む請求項１又は２に
   記載した耐衝撃性に優れた高強度鋼板。
4. 【請求項４】 フェライト相中の固溶Ｃ量が１０〜３０
   ppm である請求項１〜３のいずれか１項に記載した耐衝
   撃性に優れた高強度鋼板。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれか１項に記載した
   成分を有する鋼を熱間圧延した後、冷間圧延を行い、焼
   鈍均熱温度から７００〜６００℃まで１５℃／ｓ以下で
   冷却し、引き続き常温まで１００℃／ｓ以上で冷却した
   後、再加熱して１５０〜２５０℃で保持した後、冷却す
   ることを特徴とする耐衝撃性に優れた高強度鋼板の製造
   方法。
6. 【請求項６】 １５０〜２５０℃で保持した後、１００
   ℃以下まで５℃／ｓ以上で冷却する請求項５に記載した
   耐衝撃性に優れた高強度鋼板の製造方法。